浅谈挂治水电站“无人值班,远程集控”

【摘 要】本文从挂治电站的运行实际出发，对大中型"无人值班，远程集控"水电厂中应遵循的原则及应考虑的各类重要技术问题进行了综合阐述,并提出了相应的意见和建议,供同行在运行工作中参考。

【关键词】水电站；无人值班；远程集控

1.引言

随着计算机技术及其应用的不断发展，在我国水电站特别是大、中和流域开发的中小型水电站群采用计算机监控技术等技术来实现水电站的“无人值班，远程集控”条件完全成熟。目前在电网智能化建设的有利条件下，国内很多流域梯级水电厂都实现了无人值班，远程集控。

2.挂治水电站的基本情况

挂治水电站位于沅水干流上游河段的清水江中下游，在贵州省黔东南苗族侗族自治州锦屏县境内，工程以发电为主。电站总装机容量150MW，安装3台单机容量50MW的轴流转桨式机组,通过一回220kV出线——挂飞线并入湖南电网。

3.水电站“无人值班，远程集控”的保障系统

要实现水电站“无人值班，远程集控”必须具有下面几个完善、可靠的保障系统。

3.1 人员的高素质是实现水电站“无人值班，远程集控”的首要条件

运行值班人员要少而精，素质要求高,应具有与工作性质相适应的文化程度，一工多艺，一专多能；对值班人员，巡回检查和维护、设备退出运行作隔离、安全措施的操作和监护，以及随叫随到的具体分工和工作责任范围，制订其应知应会的要求。并经过培训学习，考核合格后才能正式上岗。远程集控运行值班人员应知：

（1）挂治水电站的发电系统和设备的布置情况；

（2）挂治水电站的油、水、气系统和结构；

（3）挂治水电站一次主结线及厂用电系统；

（4）挂治水电站直流和二次系统、计算机监控系统或自动装置，以及继电保护和原理等；

（5）挂治水电站各主要设备的技术参数；

（6）挂治水电站在电网中的地位、有关电网联接和运行状况。

（7）挂治水电站某些设备临时存在的一些缺陷。

现场运行值班人员还应会：

（1）处理一般漏油、漏水、漏气等缺陷的临时处置；

（2）处理一般异常报警故障；

（3）进行手动紧急停机处理；

（4）事故处理；

（5）机电设备的操作切换；

（6）火灾、水淹厂房等灾害现场紧急处理。

3.2 我站自动化设备的配置及改造

实现水电站无人值班，远程集控，那么水电站应有可靠、自动的控制系统，完善的保护系统和可靠的电源，能在最不利的情况下保证发电机组的断路器跳开、运行的机组正常停运，导叶能快速关闭。

3.2.1计算机监控系统

挂治电厂计算机监控系统采用中国水利科学研究院自动化研究所生产的H9000V3.0系统，系统采用全计算机控制的分层分布开放式系统结构，由按功能分布的主控层及按对象分布的现地单元层组成。主控层设备包括操作员站、数据服务器站、厂外通信站、厂内通信站、工程师站、语音报警站、GPS时钟同步系统、UPS电源及网络设备等，现地控制单元层包括6套LCU，其中机组LCU3套、开关站LCU、公用LCU及闸门LCU各1套。主控层和现地控制单元层通过两台交换机相连组成双冗余100Mbps星型以太网，交换机通过屏蔽双绞线与主控层各工作站相连，通过多模光纤与各现地控制单元相连。

现地控制单元层全部6套LCU均采用施耐德Quantum系列PLC，能在13-48ms内完成主从机无扰切换，所有模板均支持带电插拔，分别还配置了智能液晶触摸屏、自准同期装置、手准同期装置、交流采样装置、通讯装置、水机保护装置、功率变送器等设备。

电厂投产以来，计算机监控系统运行情况良好，未发生因计算机监控系统引起的机组“非停”事件，未出现对机电设备失去监控功能的事件。监控功能实用、可靠，能满足机电设备安全运行的要求.监控系统设计有H9000/HistA历史数据管理系统，历史库系统可以存储整点数据表（当年和历史）、日数据表、月数据表、统计表、报警数据表（当年和历史）。运行和维护人员可以很方便的查询某个模拟量点的历史数据和开关量的动作信息以及报警记录。在2010年10月份进行的五凌集控中心与电厂监控系统联调试验中，五凌集控中心监控系统能准确无误的对电厂各机电设备实现遥测、遥控、遥信、遥调（即“四遥”）功能和AGC,AVC可靠投入运行，满足公司远程集控要求。①对输入计算机监控系统的所有模拟量、数字量进行快速巡查，实现越限报警、事故顺序记录。②实现对机组的起、停和各种工况转换的控制，监视和操作。③实现对机组的有功功率和电压的调节。④对电站的机组、变压器、开关等各种设备的异常情况迅速传递到控制中心或调度中心并报警，同时能实现事故停机。⑤自动平稳切换和有效、方便的人机联系。⑥与控制中心计算机系统实现遥控、遥调、遥讯、遥测功能。

3.2.2继电保护装置的双重配置

220kV出线的继电保护均采用了微机高频保护和光纤双重配置，在每一套微机配置中的主保护或后备保护又由单独的CPU控制。发电机、变压器组双重保护的每一个主保护采用一个CPU控制，一个出口回路的方式，在设计和配置上保证了保护在任何情况下都能可靠动作。自投运以来电站的各种主保护运行一直是正常的。安全自动装置配有安徽滁州正华电力自动化设备有限公司生产的高周切机及低频自启动装置和电网解列及减载装置，高周切机及低频自启动装置具有过频过压和低频低压控制功能，主要用于过频率切记，过频或过压解列，电网解列及减载装置，主要是当系统发生失步振荡事故时，装置根据相位角变化规律，判断出振荡，有选择地解列线路，防止事故进一步扩大。

3.2.3励磁系统的双重配置

励磁系统采用广州电器科学研究院EXC9000型静态励磁系统，整个励磁系统由励磁调节器、功率整流器、灭磁及转子过压保护回路、整流变压器及测量用电压互感器、电流互感器组成。EXC9000励磁调节器为双微机三通道调节器，三通道调节器采用微机/微机/模拟三通道双模冗余结构，由两个自动通道（A、B）和一个手动通道（C）组成。每个微机调节器有两种运行方式，即：恒转子电压运行方式（AVR)和恒转子电流运行方式（FCR）。正常情况下为恒转子电压运行方式(AVR），只有在电压采集系统失压时，计算机自动将调节器运行方式由AVR方式切自FCR方式运行。当一台微机发生故障时，装置自动切换至另一微机运行。这套装置投运以来，一直运行良好，在任何失压的情况下都能保证机组可靠运行。

3.2.4计算机自动巡检系统

水电站实现无人值班，在自动装置能及时、准确地提供各种运行信息外，还要保证在正常情况下定期对设备的巡视检查。2010年我们采用公司的计算机自动巡检系统，系统包括工作计算机和手持计算机两部分，工作计算机与电站MIS系统连接。运行和点检巡检人员巡检时必须按照规定的路线、设备进行，利用手持机与设备上的计算机条形码进行对话，当发现设备缺陷在现场直接输入手持机，巡检完毕后，将手持机与工作计算机连接后，巡检信息进入工作计算机并自动形成表格和缺陷纪录。表格和缺陷纪录分级别查看与审阅，只有在经过值长审阅，检修维护人员将缺陷消除或确认后才形成统计表格。目前我站计算机自动巡检系统具备巡检管理、缺陷管理，检修管理和维护管理四大功能。

3.2.5 MIS及水情自动测报系统

2010年我们正式使用了MIS系统，满足成为生产为中心的集中控制综合管理信息系统。综合利用MIS及水情自动测报系统可以重点能进行以下工作：

（1）机组实时状态、定期工作、设备定期轮换维护和；

（2）电厂设备缺陷录入查看，及其处理流程跟踪；

（3）办理工作票流程跟踪；

（4）现场操作票流程跟踪；

（5）水库水位，库容，闸门开启状态，各流量以及负荷协调曲线。

4.结论

挂治水电厂“无人值班，远程集控”还存在以下问题急需解决：

（1）运行人员素质参差不齐，且员工队伍很年轻，实际工作经验相对较为缺乏，并且要完全掌握挂治所有设备的运行和简单维护知识，要确保挂治电厂安全生产工作长期稳定局面的顺利实现，必须加强员工业务技能培训，两厂必须互换员工进行培训，尤其现在电厂生产人员配置偏少的情况下，对电厂安全生产存在隐患。

（2）集控中心值班人员和电厂现场值班人员以及现场维护人员存在沟通联系中的漏洞，从而造成缺陷处理不及时，办理工作票滞后，影响机组正常备用。

（3）集控中心值班人员要防止误开非调度下令的机组。

（4）在事故处理过程中，由于值班人员高度紧张、汇报情况较多，上位机报警较多，漏掉查看重要的报警，导致误操作的可能性存在。

参考文献：

[1] 穆青.大中型无人值班水电厂的设计.《贵州水力发电》.2003年第1期.